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論文

Off-axis neutral beam current drive for advanced scenario development in DIII-D

村上 和功*; Park, J. M.*; Petty, C. C.*; Luce, T. C.*; Heidbrink, W. W.*; Osborne, T. H.*; Prater, R.*; Wade, M. R.*; Anderson, P. M.*; Austin, M. E.*; et al.

Nuclear Fusion, 49(6), p.065031_1 - 065031_8, 2009/06

 被引用回数:39 パーセンタイル:83.07(Physics, Fluids & Plasmas)

DIII-Dでは、小半径の50%という周辺部で電流駆動できるようにするために、2つの中性粒子ビーム(NB)の垂直方向角度を可変とする改造を計画している。計算によると、NBを下側に向けた場合には、プラズマ電流とトロイダル磁場が同方向の場合に電流駆動効率が大きくなる。この効果は大きく、ITERでの計算では現状のトロイダル磁場の方向を反転させると周辺部NB駆動電流は20%以上増加する。この計算結果を検証するためにDIII-Dでプラズマを上下方向に寄せることでNBに対する磁力線の角度を変化させ、そのときの周辺部NB駆動電流を調べた。MSE計測によるとNB駆動電流は計算通り40$$sim$$45%変化した。この結果から、DIII-DのNBに垂直方向角度を可変とする改造を行うことで、ITERや将来のトカマクのためのシナリオ開発を強力に推進できるだけでなく、輸送・高エネルギー粒子・加熱電流駆動の物理を自在に調べられるようになることが期待される。

論文

Experimental tests of paleoclassical transport

Callen, J. D.*; Anderson, J. K.*; Arlen, T. C.*; Bateman, G.*; Budny, R. V.*; 藤田 隆明; Greenfield, C. M.*; Greenwald, M.*; Groebner, R. J.*; Hill, D. N.*; et al.

Nuclear Fusion, 47(11), p.1449 - 1457, 2007/11

 被引用回数:7 パーセンタイル:27.89(Physics, Fluids & Plasmas)

最近開発されたパレオクラシカル輸送モデルが多数のトロイダルプラズマ装置のデータと比較された。DIII-D, Alcator C-MOD, NSTXのオーム加熱レベルのプラズマ,RTPの電子サイクロトロン波加熱プラズマ,JT-60Uの強い電子内部輸送障壁プラズマ,MST逆磁場ピンチ,SSPXスフェロマックの実験データを用いた。モデルから予想される径方向の電子熱輸送は、オーム加熱レベルの幅広い実験結果と一致し、2倍程度の誤差で電子熱輸送の下限を与えると思われる。

論文

New limits on the ordered moments in $$alpha$$-Pu and Ga-stabilized $$delta$$-Pu

Heffner, R. H.; Morris, G. D.*; Fluss, M. J.*; Chung, B.*; MacLaughlin, D. E.*; Shu, L.*; Anderson, J. E.*

Physica B; Condensed Matter, 374-375, p.163 - 166, 2006/03

 被引用回数:8 パーセンタイル:40.24(Physics, Condensed Matter)

プルトニウム金属における最初の$$mu$$SR実験の結果について報告する。プルトニウムの基底状態は不明であったが本研究で上限でも10$$^{-3}mu_B$$以下の大きさしか持たないことが明らかになった。

論文

$$mu$$SR studies of the superconducting order parameter in PuCoGa$$_5$$

Morris, G. D.*; Heffner, R. H.; Bauer, E. D.*; Morales, L. A.*; Sarrao, J. L.*; Fluss, M. J.*; MacLaughlin, D. E.*; Shu, L.*; Anderson, J. E.*

Physica B; Condensed Matter, 374-375, p.180 - 183, 2006/03

 被引用回数:15 パーセンタイル:58.07(Physics, Condensed Matter)

We present transverse-field (TF) measurements of the in-plane magnetic-field penetration depth $$lambda (T)$$ in single-crystalline PuCoGa$$_5$$ for 0.06 T applied filed. We find that the temperature dependence of the superfluid density, and therefore $$Deltalambda (T)=lambda (T)-lambda (0)$$, is $$propto T$$ for $$T/T_c le 0.5$$. We estimate that the measured $$lambda (0)=241(3)$$ nm. Zero-field (ZF) measurements find no evidence for time-reversal symmetry violation. The ZF and TF measurements are consistent with an even-parity (pseudo-spin singlet), d-wave paring state.

論文

Critical slowing down in the geometrically frustrated pyrochlore antiferromagnet Gd$$_2$$Ti$$_2$$O$$_7$$

MacLaughlin, D. E.*; Rose, M. S.*; Anderson, J. E.*; Shu, L.*; Heffner, R. H.; 木村 剛*; Morris, G. D.*; Bernal, O. O.*

Physica B; Condensed Matter, 374-375, p.142 - 144, 2006/03

 被引用回数:3 パーセンタイル:18.82(Physics, Condensed Matter)

縦磁場$$mu$$SR法を用いてGd$$_2$$Ti$$_2$$O$$_7$$単結晶の転移点直上の常磁性状態の研究を行った。高磁場中では緩和時間は磁場に比例した。低磁場では転移点に向かい、発散する振る舞いが見られた。この結果は自動相関関数において極めて長いカットオフ時間を持つことと一致している。

論文

Effect of annealing on glassy dynamics and non-Fermi liquid behavior in UCu$$_4$$Pd

MacLaughlin, D. E.*; Rose, M. S.*; Anderson, J. E.*; Bernal, O. O.*; Heffner, R. H.; Nieuwenhuys, G. J.*; Baumbach, R. E.*; Butch, N. P.*; Maple, M. B.*

Physica B; Condensed Matter, 374-375, p.177 - 179, 2006/03

 被引用回数:1 パーセンタイル:7.01(Physics, Condensed Matter)

非フェルミ流体的振る舞いへの乱れの効果を調べるため重い電子系UCu$$_4$$Pdのアニール及び非アニール試料についての縦磁場$$mu$$SR法を行った。その結果、スケーリング指数はアニールによらないことがわかった。アニールした試料では低温で緩和率の抑制が見られ、このことはアニールにより揺らぎが高い周波数に変化したことを示している。不均一に起因した緩和の増大にはアニールによる効果は見られていない。非フェルミ流体物質において過去の実験で見られていたような残留抵抗との相関が今回の実験でも見られた。

論文

Spin freezing and non-glassy dynamics in Ce$$_{0.2}$$La$$_{0.8}$$RhIn$$_5$$

MacLaughlin, D. E.*; Shu, L.*; Anderson, J. E.*; Heffner, R. H.; Morris, G. D.*; Bernal, O. O.*; Kim, J. S.*; Stewart, G. R.*

Physica B; Condensed Matter, 378-380, p.144 - 145, 2006/02

 被引用回数:0 パーセンタイル:0(Physics, Condensed Matter)

Zero-field muon spin relaxation ($$mu$$SR) in non-Fermi liquid Ce$$_{0.2}$$La$$_{0.8}$$RhIn$$_5$$ reveals disordered spin freezing with a sharp transition at 0.16 K. The frozen moment at $$T=0$$ is estimated as $$sim$$0.13 $$mu_B$$/Ce, an order of magnitude smaller than found from thermodynamic data at higher fields and temperatures. Longitudinal-field $$mu$$SR exhibits no dynamic relaxation at any temperature, showing that the spin freezing is not accompanied by the slow spin fluctuations found in spin glasses above the glass temperature and in other disordered non-Fermi liquid systems.

論文

Penetration depth study in the heavy-fermion superconductor PrOs$$_4$$Sb$$_{12}$$

Shu, L.*; MacLaughlin, D. E.*; Heffner, R. H.; Callaghan, F. D.*; Sonier, J. E.*; Morris, G. D.*; Bernal, O. O.*; Bosse, A.*; Anderson, J. E.*; Yuhasz, W. M.*; et al.

Physica B; Condensed Matter, 374-375, p.247 - 250, 2006/01

 被引用回数:6 パーセンタイル:32.73(Physics, Condensed Matter)

The penetration depth $$lambda$$ in the filled-skutterudite heavy-fermion superconductor PrOs$$_4$$Sb$$_{12}$$ has been measured using transverse-field muon spin rotation (TF-$$mu$$SR). It is found to be temperature-independent at low temperatures, consistent with a nonzero gap for point nodes in the gap. A $$sim$$10$$%$$ discrepancy is found at low temperatures. This may be due to mechanisms that modify the vortex-state field distribution, or to the surface scattering which breaks pairs in an odd-parity superconductor. Alternatively, it may be a matter of field orientation of nodal gap structure in the $$mu$$SR measurements.

論文

Tritium evacuation performance of a large oil-free reciprocating pump

林 巧; 山田 正行; 小西 哲之; 松田 祐二; 奥野 健二; J.E.Nasise*; R.S.Dahlin*; Anderson, J. L.*

Fusion Engineering and Design, 28, p.357 - 361, 1995/00

 被引用回数:11 パーセンタイル:73.26(Nuclear Science & Technology)

核融合炉におけるトリチウム含有ガスの排気・移送に有効な真空ポンプを試作。4段圧縮往復動型で二重のベローシールと炭素含浸ポリイミド製ピストンリングで完全オイルフリーとした。初期の原研(TPL)でのコールドガス(H$$_{2}$$,D$$_{2}$$,N$$_{2}$$,He等)排気性能試験の結果、市販の同容量のスクロール型のポンプと比し、水素・重水素の排気速度が良好であり、特に吐出圧が高い(2400Torr)条件では性能の差が大きくなることを確認している。本報告は、上記試験後、純トリチウム等を用いたホット試験(トリチウム排気性能と長期使用耐久性等)の結果(日米協力のもと米国ロスアラモス国立研・TSTA)をまとめる。純トリチウムの排気速度は、7120m$$^{3}$$/hr(4Torr吸込圧,500Torr吐出圧)で、到達真空度は0.8Torr(500Torr吐出圧)であった。約1gのトリチウムを使用し、約3ヶ月間ポンプ非連続運転を行ったが、排気性能に希化はなかった。

論文

Operation of a simulated non-steady tokamak fuel loop using the tritium systems test assembly

小西 哲之; 山西 敏彦; 榎枝 幹男; 林 巧; 大平 茂; 山田 正行; 鈴木 卓美; 奥野 健二; Sherman, R. H.*; Willms, R. S.*; et al.

Fusion Engineering and Design, 28, p.258 - 264, 1995/00

 被引用回数:4

米国ロスアラモス国立研究所のトリチウムシステム試験施設(TSTA)は核融合炉燃料循環系の模擬試験施設であり、原研との日米協力によって100グラムレベルのトリチウムを用いて最長25日間の定常運転に成功した。しかし近未来のトカマクはパルス運転が想定され、また現実の装置では起動、停止など非定常条件にも対応する必要がある。この燃料循環系の非定常条件での挙動の研究を行うため、2年間協定を延長して実験を行っている。深冷蒸留による同位体分離システムはフィードバック流を用いた流路と1~2本に蒸留塔を減らした配位を用い、また自動制御を加えた。原研製燃料精製システム(JFCU)は新たに模擬プラズマ排ガスをバッチ処理する配位を用い、インベントリーを大きく低減することが確認された。TSTAループは満足すべき運転の柔軟性を示したが、制御上のいくつかの問題も摘出された。

報告書

Tritium test of the tritium processing components under the Annex III US-Japan collaboration; Annex III final report

小西 哲之; 吉田 浩; 成瀬 雄二; K.E.Binning*; R.V.Carlson*; Bartlit, J. R.*; Anderson, J. L.*

JAERI-M 93-090, 21 Pages, 1993/03

JAERI-M-93-090.pdf:0.6MB

原研はDOEとの日米協力協定AnnexIIIに基づいて米国ロスアラモス国立研究所(LANL)のトリチウムシステム試験施設(TSTA)において核融合炉燃料サイクルに用いるトリチウムプロセス機器のホット試験を行った。原研の開発したトリチウムの精製を行うパラジウム拡散器、トリチウム水を分解する電解セルについて、純トリチウムを用いた特性試験、長時間耐久試験、トリチウム存在下での不純物試験を行い、実システムに適用可能な機器を開発すると共に数々の知見を得た。

報告書

Joint operation of the TSTA under the collaboration between JAERI and U.S.-DOE; TSTA extended loop operation with 100 grams of tritium on April-May, 1992

林 巧; 中村 博文; 小西 哲之; 井上 雅彦*; 平田 一弘*; 奥野 健二; 成瀬 雄二; Anderson, J. L.*; Sherman, R. H.*; Willms, R. S.*; et al.

JAERI-M 93-083, 54 Pages, 1993/03

JAERI-M-93-083.pdf:1.64MB

原研は日米核融合研究協力協定AnnexIVに基づき、米国ロスアラモス国立研究所TSTAにおいて核融合燃料ループの実証試験を行っている。本試験は、TSTAループ全体の長期間安全定常運転の実証を最大の目的として、92年4-5月に行われたもので、AnnexIV最大のマイルストーンであった。試験は25日間におよぶ昼夜連続運転であったがISS(深冷蒸留水素同位体分離装置)、FCU(燃料精製・捕集装置)J-FCU(JAERI-燃料精製捕集装置)等すべてのサブシステムが安定に制御された。また、マグネシウムベッドを用いたFCU、及びJ-FCUは、はじめての全TSTAループとの連続運転であったが、不純物を含む模擬プラズマ排ガスを安全かつ安定に連続処理できることを実証した。本報告書は、上記試験における詳細試験計画と結果の概要をまとめたものである。

報告書

Joint operation of the TSTA with the J-FCU under the collaboration between JAERI and U.S.-DOE; A First integrated tritium test between J-FCU and ISS on October, 1991

林 巧; 中村 博文; 小西 哲之; 山西 敏彦; 井上 雅彦*; 平田 一弘*; 奥野 健二; 成瀬 雄二; Anderson, J. L.*; Barnes, J. W.*; et al.

JAERI-M 93-081, 35 Pages, 1993/03

JAERI-M-93-081.pdf:1.19MB

原研は日米核融合研究協力協定AnnexIVに基づき、米国ロスアラモス国立研究所のTSTAにおいて核融合炉燃料ループの実証試験を行っている。本試験は、J-FCUとISSを連結した初の実験で、1)両システム連結運転上の制御特性、問題点の調査と2)レーザーラマン分光法によるISSの動特性測定を主目的として91年10月に行われた。試験中、上記連結上の問題はなく、ループ流量として2~10SLPM程度の領域で安定に運転できた。レーザーラマン分光測定は、短時間で非常に有効に作動し、ISSの動特性に関する知見を得た。本報告書は、上記試験の詳細結果をまとめたものである。

報告書

Joint operation of TSTA under the collaboration between JAERI and DOE-LANL; An Integrated loop operation with 100-g tritium in July 1988

奥野 健二; 榎枝 幹男; 井手 隆裕*; 福井 裕*; 吉田 浩; 成瀬 雄二; Anderson, J. L.*; Bartlit, J. R.*; Sherman, R. H.*; R.V.Carlson*; et al.

JAERI-M 90-028, 73 Pages, 1990/02

JAERI-M-90-028.pdf:1.51MB

本報告書は、日米協力Annex IVに基づいて1988年7月に米国ロスアラモス国立研究所のトリチウム試験施設(TSTA)において実施されたTSTA共同ループ試験の結果をまとめたものである。本共同ループ試験の主要目的は、DOEによる技術安全審査委員会(TSA)に対してTSTAシステムの安全性を示すことにあった。試験は安全かつ成功裏に終了した。また、本試験において多くの技術的成果も得られた。特に、水素同位体分離システムの制御およびその分離特性に及ぼすヘリウムの影響に関しては重要な知見が得られた。

報告書

TSTA loop operation with 100grams-level of tritium; Full components milestone run in June, 1988

吉田 浩; 福井 裕*; 平田 慎吾*; 山西 敏彦; 内藤 大靖*; Anderson, J. L.*; Bartlit, J. R.*; C.R.Walthers*; Sherman, R. H.*; D.O.Coffin*; et al.

JAERI-M 88-242, 73 Pages, 1988/12

JAERI-M-88-242.pdf:1.4MB

本報は、1987年6月に発足した核融合燃料技術に関する日米協力(Annex IV)の下で実施された大量トリチウムによる実模擬D-Tガス循環試験(1988年6月実施分)の結果をまとめたものである。Annex IV第1年目は、約100グラムのトリチウムを使用したループ試験を6回、サブシステム(深冷蒸留塔、複合クライオポンプ、D-Tガス精製系)試験を6回実施した。本試験は、日米協力1年目の活動を総合したものであり、模擬トーラス、複合クライオポンプ、D-Tガス精製系、NBIガス循環系、同位体分離系等の主要系統を連結し連続運転することを目的としたものである。

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